Das strauch-spezifische visuelle Perceptor-System der Stabheuschrecke (Carausius morosus)

Summary

• 1. When given the choice between two black and white patterns walking stick insects (Carausius morosus) will walk on to the pattern which is most similar to a branch of twigs. This behaviour has been used in studying shape descrimination.

• 2. Within their visual angle of 25° by 25° the insects are attracted to shapes increasingly as the proportion of black to white is increased and as the closeness to the horizon increases (Figs. 2–5).

• 3. The walking stick insect's visual perceptor for recognizing host plants is composed of six different edge-detectors, which are arranged in a bilaterally symmetrical fashion. The six can readily be discriminated according to their excitatory or inhibitory effect on the preference of visual patterns, by their optimal responsiveness to either smooth or disrupted straight boundaries and by their differential optimal responsiveness to different inclinations of straight boundaries (Fig. 22). These optimal inclinations are all whole multiples of 30°.

• 4. At 90° to each of the optimal directions of the three excitatory edge-detectors is situated the optimal direction of a qualitatively similar, but inhibitory edgedetector (Principle of orthogonal inhibition.)

• 5. The directions of optimal sensitivity of the six edge-detectors match the angular arrangement of the six discernable rows of ommatidia in the hexagonal grid of the compound eye.

Zusammenfassung

• 1. Bietet man Stabheuschrecken (Carausius morosus) je zwei formverschiedene schwarzweiße Figuren zur Wahl, dann laufen sie bevorzugt auf die strauchähnlichere Attrappe. Mit Hilfe dieser Wahlreaktion analysierten wir das Formunterscheidungsvermögen.

• 2. Für die Stabheuschrecke sind schwarze Flächen mindestens bis zu einer Ausdehnung von 25°×25° Sehwinkel um so attraktiver, je größer sie sind und je näher sie am Horizont liegen (Abb. 2–5).

• 3. Der hier untersuchte visuelle Perceptor der Stabheuschrecke enthält 6 verschiedene, auf Kontrastgrenzen ansprechende, bilateral symmetrisch angeordnete Kantendetektoren, die sich untereinander dadurch klar unterscheiden lassen, daß sie die Wahlbevorzugung einer Figur entweder fördern oder hemmen, daß sie entweder auf glatte oder gegliederte Kontrastgrenzen optimal ansprechen, und daß sie für verschiedene Richtungen der Kontrastgrenzen optimal empfindlich sind (Abb. 22). Die Abstände zwischen diesen Optimalrichtungen sind ganze Vielfache von 30°.

• 4. Im Winkel von 90° liegt zu jedem der drei unterscheidbaren, die Wahl fördernden Kantendetektoren jeweils ein qualitativ gleicher, aber wahlhemmender Kantendetektor (= Prinzip der orthogonalen Inhibition).

• 5. Die optimalen Ansprechrichtungen der 6 Detektoren für Kontrastgrenzen liegen in den gleichen Raumrichtungen wie die 6 unterscheidbaren Reihen der Ommatidien im hexagonalen Raster der Komplexaugen.